江汉大学学报（自然科学版）

《江汉大学学报（自然科学版）》2022年第3期目录

江汉大学学报自然科学版编辑部

2022, 50(3): 2-4.

摘要 ( 125 )

PDF (1035KB) ( 71 )

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关于政策约束下保险资金投资组合的若干研究

李红，孙德荣，李硕

2022, 50(3): 5-11. doi:10.16389/j.cnki.cn42-1737/n.2022.03.001

摘要 ( 107 )

PDF (1280KB) ( 69 )

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在大类监管政策对投资比例的限制情况下，基于Markowitz 模型研究了加入承保因素的保险资金投资分配组合模型，并介绍了该模型的二次规划求解算法，在此基础上着重分析双边投资模型及其对保险资金运用的自由性和有效性的提升等问题。结果表明：双边投资模型在满足一定赔付要求下，大大提升了保险资金配置的自由性，进而提高了保险资金的投资效率。

基于Markov 链优化灰色GM（1，1）模型预测城市居民用电量

陈志恒，王宇凡，熊昕

2022, 50(3): 12-20. doi:10.16389/j.cnki.cn42-1737/n.2022.03.002

摘要 ( 126 )

PDF (1912KB) ( 76 )

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针对数据列波动对GM（1，1）模型影响的问题，通过引入Markov 概率矩阵来减小波动，以实现其预测精度的提高。以苏州市2015 年1 月-2020 年10 月之间每月的居民用电量作为模型的训练数据，以2020 年11 月-2021 年3 月每月居民用电量的数据作为测试数据，计算模型的预测精度，并预测2021 年4 月的居民用电量。实证结果得出：GM（1，1）模型预测的平均相对误差为24. 70%，而通过Markov 链进行优化后其平均相对误差为11. 62%，通过Markov 链进行优化后的GM（1，1）模型预测效果要优于传统GM（1，1）模型。

垃圾焚烧飞灰固化及重金属浸出特性研究

方文，吴振宇，肖翔，晋梅，李海峰

2022, 50(3): 21-28. doi:10.16389/j.cnki.cn42-1737/n.2022.03.003

摘要 ( 133 )

PDF (2537KB) ( 79 )

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针对垃圾焚烧飞灰重金属浸出不利于飞灰的资源化利用及填埋的问题，使用乙烯副产物进行磺化反应合成固化剂，考察其与螯合剂的协同作用对飞灰固化特性的影响。同时，考察pH及温度等环境条件对飞灰中重金属浸出特性的影响。实验结果表明：固化剂BFS 的添加可以改善飞灰的固化特性，抑制铅、镉、锌及铬等重金属的浸出；飞灰的重金属残留率随固化剂BFS 添加剂量的增大而先增大后减小。同时，浸提液的pH 与温度对于飞灰中重金属的浸出具有重要的影响：铅、镉、锌及铬等重金属特性在不同的pH 条件下有所不同。浸提温度过高和过低都不利于飞灰中重金属的稳定，实验中抑制3 种重金属浸出的最佳温度为35 ℃。

基于RBF 神经网络模型的乙醇偶合制备C₄烯烃的工艺条件分析

吴文俊，张智恒，李星辰，胡晓莉

2022, 50(3): 29-35. doi:10.16389/j.cnki.cn42-1737/n.2022.03.004

摘要 ( 111 )

PDF (2157KB) ( 88 )

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C₄烯烃作为一种常见的化学材料，被广泛用于生产医药化学品和中间体。在制备C₄烯烃的过程中，催化剂组合和温度会影响C₄烯烃的选择性和产量。因此，探索制备乙醇偶合C₄烯烃的工艺条件具有其重要意义和价值。在这项工作中，根据2021年全国大学生数学建模竞赛问题B中提供的不同催化剂组合和温度的实验基准数据，建立RBF神经网络模型，研究催化剂组合成分和温度对乙醇转化和C₄烯烃选择性的影响程度。结果显示，温度对C₄烯烃选择性具有强相关性，Co/SiO₂和HAP质量对C₄烯烃选择性的影响基本相同，Co负载对C₄烯烃选择性的影响比乙醇转化率略大，而乙醇进料在C₄烯烃选择性与乙醇转化率之间的关联性较弱。

基于变论域的无人艇航向模糊控制策略

刘志强，叶曦，钱同惠

2022, 50(3): 36-45. doi:10.16389/j.cnki.cn42-1737/n.2022.03.005

摘要 ( 94 )

PDF (2722KB) ( 85 )

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模糊控制作为解决无人艇航向控制问题的有效方法，其固定的模糊规则和论域往往无法满足控制系统高精度要求。对此，提出了一种基于变论域理论的无人艇航向模糊控制策略。首先，建立了无人艇非线性数学模型，设计了非线性控制器；其次，根据常规模糊控制理论利用伸缩因子调整论域，伸缩因子的确定结合了函数和模糊控制思想，提高了模糊规则的适用范围，达到了自适应效果；最后，分别在无环境干扰和有环境干扰两种情况下，对比分析了常规控制、模糊控制、变论域模糊控制3 种控制策略的航向跟踪效果。实验结果表明，将变论域模糊控制策略应用于无人艇的航向控制可以取得较好的效果，提高了系统的控制精度和自适应能力。

自适应无色卡尔曼滤波算法的设计及其在机器人状态参数估计中的应用

徐伟，蔡忠贸，汪塬皓，何亚妮，罗锦瑞，郭正阳，曹俊杰，刘晓东，屈斌文

2022, 50(3): 46-56. doi:10.16389/j.cnki.cn42-1737/n.2022.03.006

摘要 ( 119 )

PDF (2441KB) ( 122 )

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针对机器人系统的状态参数不能完全依靠离线模式进行预测估计的问题，基于麻省理工学院提出的MIT 规则，设计了一种具有自适应功能的无色卡尔曼滤波算法。该方法以信息方差的实际值与估计值的差作为指标参数，利用梯度下降法更新未知参数实现自适应控制。通过理论分析和实验验证，当系统的噪声统计特性发生变化时，所提出的自适应滤波算法能够自动地调节自身参数，减少系统先验噪声信息对于滤波器性能的影响，有效地提高滤波器的稳定性和估计的准确性。

新冠疫情背景下江汉大学学生防控意识和学习现状的调查分析

王翔，范铭，陈长燕，戢丕龙，梁凯桦，冯凌雁

2022, 50(3): 57-64. doi:10.16389/j.cnki.cn42-1737/n.2022.03.007

摘要 ( 139 )

PDF (1171KB) ( 72 )

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目的 了解江汉大学学生新冠肺炎认知、预防、态度、行为情况以及其在疫情下的学习状况，为学校开展疫情防控和高校半封闭式教育的必要性提供参考。方法 通过自行设计网络问卷，应用网络问卷的方法，抽取738 名学生进行问卷调查。问卷内容包括人口学特征、态度、认知、预防及学习状况。结果 江汉大学学生对新冠肺炎知识总知晓率仅为57. 3%，平均分为（35. 96 ± 8. 77）分；获取新冠肺炎相关知识的渠道主要为电视广播（86. 99%），其次为互联网（73. 17%）；新冠肺炎防控知识总知晓率为40. 2%，平均分为（28. 87 ± 8. 28）分；新冠肺炎知识和防控意识得分在性别、专业以及家乡曾是或正是中高风险地区上的差异有统计学意义（P < 0. 05）；60. 84% 的学生对新冠肺炎治愈患者态度良好；大学生疫情期间行为情况良好，超过70%的人能够采取正确的行为及措施应对疫情；大学生复学前在家上网课学习状况普遍较差，但大多数表示复学后能很好地转入学校的学习生活。结论 江汉大学学生在新冠肺炎认知、防控意识方面都有所欠缺，学校应开展相关知识的宣传或设立选修课程，以提高大学生防控意识和防控能力。

合谷穴治疗牙痛的古代文献研究

张磊，张欣宇，肖雯婧，袁璐，王佳莉，朱书秀

2022, 50(3): 65-71. doi:10.16389/j.cnki.cn42-1737/n.2022.03.008

摘要 ( 161 )

PDF (1136KB) ( 101 )

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目的 分析古代医家运用合谷穴治疗牙痛的选穴规律和治疗方法，为合谷穴治疗牙痛提供古代文献依据。方法 运用《中华医典》第5 版以“合谷”作为检索词，选择“正文”为检索范围，检索民国以前古籍中合谷穴主治病症相关的文献条文，按照纳入和排除标准对其进行筛选，建立合谷穴治疗牙痛的数据库并对其进行统计学分析。结果 有明确的治疗牙痛的条文93 条，涉及44 本书籍；其中单穴47 条，配穴46 条，明清时期合谷穴治疗牙痛较前明显增多，达到80 条，其处方腧穴归经以手阳明大肠经为主；在治疗方法上其他疗法39 条，针刺22 条，艾灸21 条，针灸11 条，刺血1 条。结论 合谷穴具有明确治疗牙痛的作用，使用频率随朝代逐渐增高，单穴略高于配穴，在明确的治疗方法上以针刺和艾灸为主。

3D-Slicer 软件辅助颅内巨大血栓性动脉瘤诊断和手术1 例及文献复习

吕文蝶，叶建锋，万跃，何佳威

2022, 50(3): 72-79. doi:10.16389/j.cnki.cn42-1737/n.2022.03.009

摘要 ( 137 )

PDF (2945KB) ( 89 )

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目的 探讨3D-Slicer 软件辅助颅内巨大血栓性动脉瘤及右侧大脑中动脉分叉部破裂动脉瘤的诊断和手术治疗的应用价值。方法 回顾性分析1 例颅内巨大血栓性动脉瘤及右侧大脑中动脉分叉部动脉瘤患者的临床资料和手术方案。术前采用3D-Slicer 软件对动脉瘤、血肿及额叶占位性病变三维建模，辅助动脉瘤的诊断及术前定位和手术入路的设计。并结合文献复习颅内巨大血栓性动脉瘤及右侧大脑中动脉分叉部动脉瘤的临床特征和手术治疗方法。结果 患者为54 岁女性，术前CT 及DSA 诊断为右侧大脑中动脉分叉部动脉瘤破裂并蛛网膜下腔出血，前交通动脉瘤，右侧额叶占位性病变，术中证实右侧额叶占位性病变为前交通巨大血栓性动脉瘤，给予夹闭后切除；顺利找到并夹闭右侧大脑中动脉分叉部动脉瘤及清除颅内血肿。术后患者恢复良好，无神经功能障碍。结论 颅内多发性动脉瘤开颅夹闭难度较大，风险较高，尤其合并颅内巨大血栓性动脉瘤时。3D-Slicer 软件可用于术前进行多模态三维影像重建，并利用在动脉瘤开颅夹闭手术中，是一种更精准、安全、无创的有效辅助手段，可为动脉瘤手术提供定向指导，有很好的应用前景。

数控机床刀塔锥齿轮振动噪音分析

轩亮，万泽福，章春飞，杨轩，洪文雄

2022, 50(3): 80-89. doi:10.16389/j.cnki.cn42-1737/n.2022.03.010

摘要 ( 98 )

PDF (2970KB) ( 50 )

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由于数控机床刀塔部件的可靠性会影响数控机床的加工精度，以某公司生产的弧齿锥齿轮为研究对象，在齿轮啮合理论的基础上，利用激光扫描逆向工程技术、公差测量技术、装备故障诊断噪音分析技术，以弧齿锥齿轮啮合质量的数字化检测为突破口，从而得到一种齿轮结构参数分析方法，用以探究其产生振动的原因。通过实验提取样件弧齿锥齿轮和改进弧齿锥齿轮实际运行过程中的噪音音频，对比分析两对齿轮的噪音频谱图来验证理论方法的正确性与有效性。分析得到样件弧齿锥齿轮产生噪音的主要原因为弧齿锥齿轮模数过大、齿数过少，重合度低。其研究结果可指导设计与加工，以提高国产弧齿锥齿轮的啮合质量，进而提高机床的加工质量。

“8”字型微环谐振器辅助马赫-曾德尔干涉仪滤波器

董姗姗，宫原野，牛长流

2022, 50(3): 90-96. doi:10.16389/j.cnki.cn42-1737/n.2022.03.011

摘要 ( 116 )

PDF (1668KB) ( 44 )

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为改善常规马赫-曾德尔干涉仪滤波器的滤波性能，设计了一种“8”字型微环谐振器辅助马赫-曾德尔干涉仪滤波器。根据微环谐振理论、波导理论与梅森公式，推导出滤波器输出端的传递函数，并采用MATLAB 软件仿真。通过调整滤波器的结构参数，在滤波器的输出端获得顶部平坦、边沿陡峭的输出光谱。基于SOI 材料的热膨胀原理，通过调节温度来改变SOI 材料的有效折射率，进而使得滤波器的输出光谱发生漂移，从而使得滤波器具有可调谐性。

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